DE2234206C2 - Verfahren zur Herstellung eines Werkstückes aus Leichtmetall mit fein verteilten Einlagerungen - Google Patents

Description

Aufschmelzen kommen. Damit bildet sich ein Werkstück mit in der Aluminiumgrundmasse 9 fein verteilten Kohleteilchen 10, Die Platten 1, S, die mit dem Werkstück zusammengeschweißt sind, können, je nach Verwendungszweck, belassen oder durch spanabhebende Bearbeitung entfernt werden.

Das Werkstück kann »'.. B. zu einer Dichtleiste für Kreiskolben weiterverarbeiiei werden, wofür es auf Grund seines geringen spezifischen Gewichts und seiner durch die Kohleteilchen bedingten gute Verschleißfestigkeit und Gleitfähigkeit besonders geeignet erscheint.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. summenhall des Leichtmetalls und des einzulagern-Palennmspiliehe: den Stolls ergehen, ohne daß dieser vorher mil

   teuren Überzügen versehen werden muß.

   L Verfahren zur Herstellung eines Werk- Diese Aulgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-

   stückes aus Leichtmetall, insbesondere aus einer 5 löst, daß das Aufschmelzen schrittweise durch Aluminiumlegierung, mit feinverteilten Einlage- orthogonal zu den Schichten gerichtete, den Schichtrungen aus einem nicht oder nur schwer schmelz- körper durchdringende Ladungsträgerstrahlen, vorbaren und im flüssigen Zustand in dem Leicht- zugsweise Elektronensirahlen, bewirkt wird, wobei metall nicht oder nur in geringem Maße löslichen die Schmelzzone durch eine Relativbewegung zwi-StolT, insbesondere Kohlenstoff, durch schicht- 10 sehen Ladungsträgerstrahl und Blechoberfläche weises Übereinanderlegen von Folien oder BIe- orthogonal zur Strahlrichtung durch den gesamten chen aus dem Leichtmetall und Pulver, Blättchen Schichtkörper gezog:n wird. Es hat sich in Versuchen oder Fasern aus dem einzulagernden Stoff und gezeigt, daß ein nach der Erfindung hergestelltes Aufschmelzen des in dem so entstandenen Werkstück eine sehr feine, gleichmäßige Verteilung Schichtkörper enthaltenen Leichtmetalls, da- 15 des eingelagerten Stotfs und eine überraschend gute durch gekennzeichnet, daß das Auf- Haltung zwischen diesem und dem Leichtmetall aufschmelzen schrittweise durch orthogonal zu den weist. Diese vorteilhaften Eigenschaften könnten auf Schichten ,!!-richtete, den Schichtkörper durch- folgende L'mstände zurückzuführen sein:
   dringende Ladungsträgerstrahlen, vorzugsweise Auf Grund der sehr hohen Leistungsdichte des

   Elektronenstrahlen, bewirkt wird, wobei die 20 Ladungsträgerstrahles breitet sich die Schmelzzone Schmelzzone durch eine Relativbewegung zwi- bevorzugt in Richtung des Strahles und mit ungesehen Ladungsträgerstrahl und Blechoberfläche wohnlicher Geschwindigkeit aus, das heißt, es bilden orthogonal zur Strahlrichtung durch den gesam- sich schnell keilförmige, tief in den Schichtkörper ten Schichtkörper gezogen wird. eindringende Schmelzbereiche, innerhalb denen das
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- 25 flüssige Leichtmetall stark verwhbelt wird. In den kennzeichnet, daß der Schichtkörper während vom Ladungsträgerstrahl getroffenen Teilchen des des Aufschmelzen zwischen zwei aus dem einzulagernden Stoffes entstehen dabei so hohe Leichtmetal¹ bestehenden Platten eingespannt ist. Wärmespannungen, daß die Teilchen in mehrere

   Stücke zerspringen, welche von dem verwirbehen 30 Leichtmetall mitgerissen werden. Da die Erstarrung

   ähnlich schnell vor sich geht wie das Aufschmelzen.

   bleibt den Teilchen aus dem einzulagernden Stoff, der gewöhnlich ein vom Leichtmetall verschiedenes spezifisches Gewicht hat. keine Zeit in der Schmelze

   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herste!- 35 aufzusteigen, bzw. sich abzusetzen, wie das der Fall lung eines Werkstückes aus Leichtmetall, insbeson- wäre, wenn man die festen Teilchen durch Einrühren dere aus einer Aluminiumlegierung,mit feinverteilten in die Leichtmetallschmclze einzubringen versuchte. Einlagerungen aus einem nicht oder nur schwer Diese Theorie wird durch die Beobachtung erhärtet, schmelzbaren und in dem Leichtmetall nicht oder daß im fertigen Werkstück der eingelagerte Stoff in nur in geringem Maße löslichen Stoff, insbesondere 40 sehr gleichmäßiger Verteilung und in kleineren Teil-Kohlenstoff, wobei Folien oder Bleche aus dem chen vorliegt als im Schichtkörper.
   Leichtmetall und Pulver, Blättchen oder Fasern aus An Hand der Zeichnung soll ein Ausführungs-

   dem einzulagernden Stoff schichtweise übereinander- beispiel der Erfindung erläutert werden, das die Hergelegt werden und das in dem so entstandenen stellung eines Werkstückes aus Aluminium mit ein-Schichtkörper enthaltene Leichtmetall aufgeschmol- 45 gelagerten Kohlcteilchen veranschaulicht. Es zeigt
   zen wird. F i g. 1 einen Schichtkörper, der in eine schema-

   Eine große Schwierigkeit bei derartigen Verfahren tisch dargestellte Einspannvorrichtung eingelegt ist, besteht darin, daß der einzulagernde Stoff auf Grund F i g. 2 einen stark vergrößerten Ausschnitt aus

   seiner geringen oder überhaupt nicht vorhandenen dem noch nicht wärmebehandelten Schichtkörper Löslichkeit im geschmolzenen Leichtmetall von die- 50 und

   sem schlecht benetzbar ist. so daß ein fester Zusam- F i g. 3 einen etwa hundertfach vergrößerten Aus-

   menhalt zwischen beiden Werkstoffen nicht zustande schnitt aus dem fertigen Werkstück,
   kommt. Auf eine Platte 1 aus Aluminium, die beispiels-

   Aus der deutschen Offenlegungsschrift 1912 465 weise 10 mm stark sein kann, werden abwechselnd ist nun ein Verfahren der obenerwähnten Art zur 55 eine größere Anzahl, z. B. 20 dünne, z. B. 0,25 mm Herstellung eines Werkstückes aus Aluminium mit starke Schichten aus Kohlepulver 2 und ebenso viele Einlagerungen von Fasern aus Kohlenstoff bekannt. dünne, z. B. gleichfalls 0,25 mm starke Aluminiumbei dem die beschriebene Schwierigkeit dadurch bleche 3, zu einem Schichtkörper 4 gestapelt und mit überwunden wird, daß die Kohlenstoffasern mit einer Deckplatte 5 aus Aluminium abgedeckt. Mittels einem Überzug aus Silber versehen werden. 60 geeigneter Spannmittel, die hier als Schrauben 6, 7

   Silber ist vom flüssigen Aluminium leicht benetz- dargestellt sind, wird der zwischen den beiden Platbar. Es ist aber sehr teuer und muß durch aufwen- ten 1, 5 befindliche Schichtkörper 4 leicht zusamdige Verfahren, z. B. durch elektrolytische Ab- mengepreßt. Darauf wird der Schichtkörper 4 samt scheidung oder durch Aufsprühen aufgebracht wer- den Platten 1 und 5 einer Behandlung durch Elektroden. 65 nenstrahlen 8 ausgesetzt. Die die Platten durchdrin-Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein genden Elektronenstrahlen 8 und der Schichtkörper 4 Verfahren der eingangs erwähnten Art zu finden, bei werden dabei relativ zueinander so bewegt, daß nach dem sich eine gute Vermischung und ein fester Zu- und nach alle Bereiche der Aluminiumbleche 3 zum